Aficionado a la electrónica principiante que necesita revisar mi esquema

Hace muy poco comencé a interesarme por la electrónica como pasatiempo, y la poca teoría que obtuve en la universidad me ayudó, cuando realmente comencé a recordar cosas: P

De todos modos, mi próximo proyecto es un mod de caja regulado para vapeo electrónico, ya que he estado sin cigarrillos durante 2 años y realmente quiero hacer algo propio (aunque no me importa si quieres usar algo que he hecho si es incluso digno).

El objetivo era un mod de caja regulado con un control de voltaje de CC lineal y plano, hasta 0,2 ohmios son 5V.

Obviamente, esto significa que necesitaré baterías de alta potencia, fusibles y hacerlos funcionar en serie, pero algunos otros desafíos, como mantener el control de voltaje fuera de la corriente alta. Esto es lo que se me ocurrió. (Los puntos de prueba etiquetados y los medidores conectados tendrán sentido más adelante).

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Volteado para que sea más fácil de leer:

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Si hay algo que obviamente salta a la vista, infórmeme sobre los problemas que puedo ver en el mundo real. Ejecuté este esquema a través de todas las simulaciones que se me ocurrieron y todo parece estar bien, pero avísame si ves algo que no noté o que simplemente desconozco: P

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Esto muestra la fuerte caída de voltaje que ocurre a 6 voltios, y aunque es una consecuencia del amplificador operacional que elegí, en realidad es algo muy bueno, ya que hará que sea obvio cuando necesito cambiar las baterías. De hecho, puedo usar un diodo para bajar intencionalmente el voltaje un voltio, ya que actualmente tengo alrededor de 1 voltio adicional de espacio libre en la forma en que me gusta vapear de todos modos.

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Esto muestra qué tan bien debe manejar la carga dependiendo de la resistencia de la bobina. Obviamente, 0,1 ohmios es cuando las cosas empiezan a salir mal.

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Esto muestra cuán linealmente regula el voltaje y el punto en el que el amplificador operacional ya no puede seguir el ritmo. 6V está fuera del rango en el que estaría vapeando de todos modos.

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Finalmente, esto muestra la fuga de voltaje cuando el mod se deja encendido pero sin presionar el botón de disparo. Me parece bastante pequeño, pero si hice o no hice algo que empeoró esto de lo que debería ser, házmelo saber.

EDITAR: Lo siento porque el esquema está al revés y al revés LOL. La ubicación de los componentes es relativa a la ubicación cuando se ensamblan para facilitar el seguimiento durante el ensamblaje. No pensé que sería tan difícil para los veterinarios "corregir" por eso. Le di la vuelta, así que tal vez sea un poco menos confuso leer en la versión actualizada anterior.

EDICIÓN 2: Creo que he finalizado todo en este punto. Todo lo que he agregado es un límite superior en el voltaje, para aliviar el estrés del amplificador y los fusibles en caso de que se cometan errores, así como un corte del voltaje si las baterías están demasiado bajas, para evitar un exceso de descarga accidental. Si está interesado, aquí está el esquema actualizado con barridos:

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Mostrando la entrega de voltaje ahora pseudo-lineal con la fuerte caída de voltaje cuando las baterías están bajas.

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La curva de tensión alcanza su máximo debido a una referencia zener de 5,6 V. Girar el potenciómetro para que se acerque a 100 pasa por alto el zener, no me preocupé porque puedo encontrarlo útil.

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No más caídas de tensión bruscas con bobinas de 0,1 ohmios.

Ese esquema es un poco difícil de leer, al estar todo volteado así...
Lo siento por eso. El esquemático está destinado a ser más fácil de leer cuando se ensambla. Perdón por las convenciones no estándar, en su mayoría soy autodidacta. La posición de los componentes es aproximadamente donde se ubicarán cuando se ensamblen, para mantener las cosas más ordenadas cuando lo ensamble.
Ignora a las personas gruñonas, tu pregunta ha sido una de las mejor documentadas que he leído aquí y las madres grundies solo pueden encontrar fallas en tus convenciones esquemáticas porque sus cerebros se han osificado. Espera, te seguirán algunos buenos consejos.
Soy programador, así que sé lo irritante que es para la gente pedir ayuda cuando en realidad solo quieren que alguien haga todo por ellos, mientras fingen que son ellos. Tal vez me excedí en la documentación, pero supongo que fue así que me sentí digno de un consejo externo :)
Wow, esa es una topología extraña. Si volteas las entradas opamp, comenzaría a tener sentido... es posible que tengas que ajustar algunos otros valores.
Estoy usando un fet de canal P, por lo que el amplificador operacional controlará la puerta con retroalimentación inversa.

Respuestas (1)

Su esquema no se ve muy eficiente energéticamente. Considere la proporción de calor de mosfet a calor de Vap. De hecho, su mosfet podría Vap. Debido a que Vap es un elemento, tendrá algo de masa térmica para que pueda alimentarlo PWM donde el mosfet está encendido o apagado. Su eficiencia esperada a bajas frecuencias podría ser fácilmente del 90%. La justificación de esta cifra es con un mosfet Nchan de 10 miliohmios, que no es costoso en estos días. Puede hacer pwm con la mayoría de los micros o podría usar un LM393. De hecho, hacer PWM es más fácil que deshacerse del calor. Una ventaja de esto es que sus requisitos de energía serán significativamente más bajos.

Entiendo y me esforcé por evitar PWM, porque afecta la experiencia de vapeo, que definitivamente es una opinión subjetiva. Estoy dispuesto a trabajar con el calor para evitarlo. En cuanto al uso de un nfet sobre un pfet, sé que los nfet suelen ser mejores al tener un voltaje de diodo directo más bajo, sin embargo, el voltaje de saturación total es demasiado alto de todos modos, por lo que ambos estarían disipando cantidades similares de calor de cualquier manera, ¿correcto? IRF4905 o IRF1404 probablemente serían mis opciones aquí. El voltaje directo del diodo es -1.6 frente a 1.5 respectivamente. No hay mucha diferencia aquí. ¿Me estoy perdiendo de algo?
... en lo que respecta a mi elección de mosfet, el RDS (encendido) en mi caso es algo que no me importa, ya que lo estoy usando como una resistencia reguladora de corriente (generalmente no lineal, pero el opamp se encarga de linealizar eso), y en realidad evitar la saturación total. Lo único que realmente me hace pensar en usar un nfet en su lugar es la capacidad de usar el chasis de metal como disipador de calor.
Si usó un mosfet de canal N de drenaje abierto y alimentó la puerta con PWM, sus necesidades de disipación de calor serán mucho menores.
3 veces el encanto espero. "Hice todo lo posible para evitar PWM, porque afecta la experiencia de vapeo, lo que definitivamente es una opinión subjetiva".
Vapeo y me gustaría saber cómo el pwm podría afectar la experiencia.
Responderé a su pregunta con una pregunta, ¿por qué los plátanos saben bien? Hay una diferencia muy notable (para mí) en la forma en que un mod mecánico y un mod regulado vaporizan, pero solo debido al PWM utilizado en el mod regulado, usado porque 'así es como lo haces', pero realmente afecta la experiencia y el sabor. Esta es la razón exacta por la que la gente todavía usa modificaciones mecánicas. Algunas personas lo llaman serpiente de cascabel, pero también hace que el vape sea un poco duro para aquellos a quienes no les gusta. Esta es una opinión, ya que tenías curiosidad, y la razón por la que seguí el camino lineal.